阿提米絲2號任務（Artemis II）由三名美國與一名加拿大人組成，計畫搭載「獵戶座」太空艙執行繞月飛行，其預計航行距離將達到405,571公里，超越1970年阿波羅13號創下的400,171公里紀錄，成為人類歷史上距離地球最遠的載人太空任務。這是自1972年阿波羅計畫結束後，人類首次重返月球軌道的行動。本次飛行採用「自由返回軌道」，主要利用地球與月球的重力特性，在不登陸月球的情況下完成繞行並返回地球，旨在測試載人太空船在深空環境下的維生系統與操縱性能。
航行軌道與距離紀錄
此次任務預計將人類載人航線往深空再推進約5,400公里。雖然阿提米絲2號與當年的阿波羅13號皆使用類似的8字形軌道設計，利用物理慣性確保太空艙能以最少燃料返回地球，但阿提米絲2號的路徑規畫更為深遠。機組成員科赫（Christina Koch）指出，儘管破紀錄並非首要目標，但此舉標誌著現代航太技術在連結過去與未來探索中的重要里程碑。
觀測月球與日全食
在繞行期間，太空艙最接近月球時距離月表約6,400公里。由於發射時程決定了月球的受光面，機組人員將針對月球遠側的部分區域進行地質觀測，其中包括地貌特徵顯著的東方盆地。此外，任務過程中預計會出現日全食現象，機組人員將配戴隨身攜帶的專用眼鏡，觀測僅能從太空艙視角捕捉到的日冕景象。
返航將首創與太空站直接通話
當太空艙運行至月球背面時，受限於月球質量的遮蔽效應，將與地面控制中心失去無線電聯繫約40分鐘。待太空艙依據軌道力學繞回月球正面後，通訊將恢復正常。隨後，獵戶座太空艙將花費四天時間返航，於發射後的第九天降落於聖地牙哥附近的太平洋海域。返航途中，機組人員將與國際太空站進行無線電通話，這將是歷史上首次月球任務人員與地球軌道人員在太空中的直接通訊測試。
